上地幔硅酸盐矿物中磷的含量研究

上地幔硅酸盐矿物中的磷含量是磷在地球深部的存在及循环研究的重要内容之一,对于理解和深刻认识上地幔磷的地球化学特征具有重要意义.对石榴子石、橄榄石及辉石中磷的固溶度进行详细的研究将会丰富深部磷循环的研究内容,为理解磷的深部地球化学行为提供科学依据.本文基于天然样品和高温高压实验研究结果,分析总结了上地幔硅酸盐矿物中磷的含量及磷进入硅酸盐矿物结构中的机制,探讨了压力、温度、氧逸度及矿物结构对上地幔硅酸盐矿物中磷含量的影响.     

微生物对硅酸盐矿物风化作用研究进展

微生物对硅酸盐矿物风化的影响研究取得了一系列重要进展。在贫营养环境中,微生物风化硅酸盐矿物获取营养物质,加速了硅酸盐矿物的风化;由于微生物的作用,矿物的风化会不遵循正常的矿物化学风化序列,表现出稳定矿物比不稳定矿物更易风化的特征。微生物风化硅酸盐矿物时会在硅酸盐矿物表面留下痕迹,即富集或转移相应的元素和矿物,而且还能改变硅酸盐矿物的化学组成和结构。微生物的上述行为受营养基质含量、有机酸、生物膜、胞外聚合物以及氧化还原作用的影响。     

长石微生物风化作用的研究现状与展望

矿物—微生物相互作用是地球表生环境下重要的地质作用类型,由于硅酸盐矿物的微生物风化影响着地球物质循环及地貌的形成和演变,尤其受到地质地球化学领域的关注。作为地球表层分布最广的硅酸盐矿物类型,长石在风化分解过程中,微生物通常会以流体模式、生物膜及真菌菌丝等方式与矿物表面发生作用。而长石在微生物作用下的分解机制主要包括质子交换和配体络合作用。微生物生理活动、微生物及代谢产物种类、生长条件,以及长石的种类、结构、成分及表面特征等均会影响其风化速率和风化程度。由于长石在硅酸盐矿物中的代表性,因此对长石—微生物作用模式、机理、影响因素等方面的研究,可以大大促进硅酸盐的微生物地质学的发展。     

水岩相互作用表面动力学机理研究进展

水岩相互作用是实验地球化学领域内最基本的研究内容之一。岩-水相互作用表面动力学机理的研究对于揭示岩石风化、蚀变、变质、元素运移、土壤形成以及成矿作用的机制具有重要的意义。大量的硅酸盐矿物与水作用的研究表明,硅酸盐矿物在风化时,各种组份进入溶液的量与其化学组成相比是极不一致的。由此人们将注意力转移到发生反应的硅酸盐矿物表面,认     

2: 1型层状硅酸盐的羟基定位结构及其矿物材料学意义

２∶１型层状硅酸盐的羟基定位结构及其矿物材料学意义汪灵张振禹（中国科学院长沙大地构造研究所，长沙４１００１３）（中国科学院地质研究所，北京１０００２９）关键词层状硅酸盐羟基定位结构矿物材料学羟基是层状硅酸盐矿物的重要组成部分，对层状硅酸盐矿物的晶体结...     

Kainsaz(CO3)陨石中两个富Al球粒的氧同位素组成特征与形成演化

富Al球粒是原始球粒陨石中一种矿物岩石学特征介于富钙铝包体(CAIs)和镁铁质硅酸盐球粒之间的特殊集合体,所以常常认为富Al球粒在认识CAIs和镁铁质硅酸盐球粒形成演化过程中的相互联系具有特殊意义。然而,对富Al球粒的初始物质组成以及形成演化过程一直存在较多争议,而氧同位素组成研究能够对球粒演化和早期星云环境等提供重要的信息。在本文中我们报导了来自Kainsaz(1937年降落于俄罗斯,CO3型)碳质球粒陨石中的2个富Al球粒(编号K1-CH1和K2-CH2)的矿物岩石学和氧同位素组成特征。K1-CH1的矿物组成主要为橄榄石、低钙辉石和富钙长石,K2-CH2为橄榄石和富钙长石。2个球粒中的矿物均具有贫~(16)O同位素组成特征。K1-CH1中矿物的△~(17)O组成基本上位于2个区间:-11.1‰～-8.7‰和-3.9‰～0.4‰;而K2-CH2的△~(17)O介于-6.6‰～-0.6‰之间,且具有从中部至边部升高的趋势。矿物岩石学和氧同位素特征表明,这2个富Al球粒的初始物质组成为富CAIs和镁铁质硅酸盐。在球粒熔融结晶过程中,与贫~(16)O同位素组成(△~(17)O:-8.7‰～-7.8‰)的星云发生了氧同位素交换。球粒形成后,发生迁移进入陨石母体,在相对更贫~(16)O同位素组成(△~(17)O:-0.6‰～0.4‰)的母体中(流体参与)发生变质作用,并再次发生了氧同位素交换。     

铝硅酸盐矿物六元环Al避免原则的研究

利用量子化学半经验计算ＰＭ３方法，对硅酸盐矿物结构中重要的六元环体系的各种同分异构体进行了能量差值的计算研究。同实验结果相比，计算的能量差值△Ｅ具有较好的精度，本文用这些△Ｅ值具体讨论了六元环的各种形式中Ａｌ避免原则的正确性和多样性。     

Si/Al对水热法合成皂石结构特征的影响

皂石是一种2:1(TOT)型三八面体结构的层状硅酸盐矿物,具有优异的分散性、离子交换性、吸附性等物理化学性能,因此被广泛应用于化工、纺织、环境等行业。自然界中,皂石矿物资源比较少,且天然产出的皂石杂质含量较高,难以提     

烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用

含镁硅酸盐矿物是重要自然资源,国内外大都采用传统的化学方法进行开发利用,而微生物法释放含镁硅酸盐矿物中镁和硅的研究还未见报道.试验采用摇瓶培养与对照结合的方法研究烟曲霉(Aspergillusfumigatus)对含镁硅酸盐矿物——蛇纹石和橄榄石的风化作用.试验采用ICP-OES测定第5、10、20、30 d培养液滤液...     

矿物的同步辐射X射线吸收光谱与金刚石单色光形貌研究

<正>作者运用同步辐射X射线吸收近边精细结构(XANES)作为一种新的结构探针研究硅酸盐矿物和玻璃中的配位与局部结构,已经取得了硅酸盐矿物和玻璃中Si、Al、Mg和NaK吸收边的能量位置、原子间距,配位多面体的畸变度等成果。     

硅酸盐中非沸石类孔道结构矿物及其环境属性

对硅酸盐中非沸石类矿物进行的晶体结构特征分析发现,某些链层状硅酸盐矿物(如坡缕石和海泡石)、钛硅酸盐中的硅钛铌钠石、硅钛铌钠矿、钙霞石、方钠石等,以及锰、锆、钒、钇硅酸盐矿物中的水硅钡锰石、堇青石、水钠锆石、水硅钒钙石等矿物中都存在有孔道结构,其孔道直径为0.25~1.0 nm。本文综述了这些孔道结构矿物吸附和交换有害重金属离子、催化降解有机污染物的环境功能和属性。     

我国矿物材料研究进展(2000-2010)

本文介绍了我国关于矿物材料定义、分类及矿物材料学内涵的讨论及其发展现状,系统综述了近十年我国功能矿物材料(包括环境、光功能、电功能、声功能、生物医用等矿物材料)、结构矿物材料(包括矿物聚合材料、矿物摩擦材料、矿物复合材料)和纳米矿物材料的研究进展.资料表明:近十年来环境矿物材料依然是我国矿物材料研究最活跃的领域,其中固体废弃物利用研究得到明显加强,电、光、声学功能矿物材料研究相对不足.结构矿物材料方面,矿物聚合材料研究的兴起引人注目.纳米矿物材料则仍以聚合物/层状结构硅酸盐纳米复合材料研究为主.我国矿物材料研究存在的主要问题是研究方向分散、创新性不强、成果推广应用薄弱.笔者指出,今后我国矿物材料研究应更紧密地结合国家经济社会发展的需要和我国矿物资源的特点,大胆创新研究方法和思路,在进一步加强基础研究的同时,更加重视成果的应用与推广.     

层状硅酸盐矿物晶体结构的多体性组装模式与构筑原理

将层状硅酸盐矿物晶体结构中属性不同的二维结构单元体看成是不同的结晶学模块,研究了一般层状硅酸盐矿物和间层矿物的多体性组装模式和构筑原理。结果表明,不同二维结构单元体(包括硅氧四面体片、八面体片、层间域(物))的构筑基本符合球体紧密堆积原理,紧密堆积层平行{0001};四面体片与八面体片构筑TO和TOT结构层时采取多种机制消除二者在二维尺寸上的差异;两种模式的结构层与不同类型的层间物(域)组装形成六种组装模式的晶层;并通过二维结构单元体的组合规律的分析,计算出可能存在的28种TOT型间层结构,它们分属于6种间层结构多体性组装模式;间层结构中,结构层对于八面体片是不对称的,并在属性上表现出极性特征;间层矿物的晶层类型可用6种多体性组装模式加以表达。层状硅酸盐矿物结构的多体性分析与组装模式的研究,对于矿物晶体化学研究是非常重要的。     

结构矿物学的新成果(续)

六、硅氧骨干的分类问题硅酸盐矿物的结构是人们比较关心的课题,下面分五部分来介绍:(一)硅酸盐矿物的结构研究的几个阶段:第一阶段,以W.L.Bragg为代表,在三十年代他研究了一些最重要的硅酸盐造岩矿物,形成了硅酸盐体系:岛状:[SiO_4],[Si_2O_7],[Si_3O_6],[Si_6O_(12)]链状:单链[siO_3]_n;双链[Si_4O_(11)]_n层状:[Si_4O_(10)]_n如云母架状:[Si_2O_4]_n如Na[ALSi_3O_8]在矿物学中形成了这样的概念,硅酸盐的结构以硅氧骨干为主体,矿物的性质,如解理,形态特征,光学性质,阳离子种类与硅氧骨干有关.这是硅酸盐研究的奠基阶段.     

环境中Al13的研究进展

铝的水解反应及其水解聚合铝形态的研究，特别是具有Keggin结构的Al13聚合形态一直是地球化学、环境科学、形态分析以及生物毒理学等众多领域的研究热点之一。综述了近20年来Al13的分析方法、形成和转化机制、影响因素以及动力学方面研究的进展。     

硅酸盐和氧化物电子探针分析矿物标样

应用电子探针对矿物和岩石进行分析和研究,早已成为地质科研工作中必不可少的工具之一.特别是对硅酸盐类造岩矿物以及碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等类矿物分析和研究尤其重要.这些造岩矿物含有多种化学元素,尤其以氧化物形式存在的矿物给电子探针分析的精确定量曾带来困难.自从A. E. Bence和A.L.Albee(1968)提出了硅酸盐和氧化物电     

球粒陨石中富Al球粒的氧同位素组成与形成演化过程

球粒陨石中的富Ca、Al包体(简称CAIs)主要由一些富Ca、Al的硅酸盐和氧化物(如尖晶石和黄长石等)组成,是目前已知的太阳系最古老的固体物质(4567.2±0.6 Ma;4567.30±0.16 Ma);球粒的矿物组成以镁铁质硅酸盐(如橄榄石和低Ca辉石等)为主,明显经历过熔融结晶过程.CAIs及其构成矿物具有最富...     

硅酸盐及其矿物的SCF-CNDO/2法研究——硅酸根离子畸变与键性

一、引言七十年代以来,不少人应用量子化学分子轨道法探讨了一些硅酸盐矿物的结构和性能,初步揭示了其内在的某些相互关联。但硅酸盐矿物结构的许多化学键理论问题还有待于深入探讨,例如大多数硅酸盐矿物中(包括石英)SiO_4~(4-)不形成正四面体构型,各个硅-氧键长及氧-硅-氧键角都有差别。     

四川会理白草碱性伟晶岩中含铌的锰星叶石

星叶石是层状钛硅酸盐矿物。M.弗莱谢尔(Fleischer)认为,本族矿物中除锰星叶石(Kupletskite)外,还包括有四个独立变种矿物,它们是星叶石(Astrophyllite)、铌星叶石(Niobophyllite)、锆星叶石(Zircophyllite)和铯星叶石(Cesium-Kupletskite)。根据前人研究,在层状钛硅酸盐中,Ti起着双重作用。一方面可以加入八面体层起着典型的阳离子作用,配位数为Ⅵ;另一方面在所有层状钛硅酸盐结构中都有钛氧八面体和硅氧四面体组成     

长石风化作用及影响因素分析

长石类矿物是地壳中最常见的硅酸盐矿物,其风化作用对地球表面环境有显著影响,因而是风化作用研究的重点矿物之一。文中以长石为例,对硅酸盐矿物的风化作用研究现状从矿物的自然风化、模拟矿物化学风化和矿物的生物风化3个方面进行阐述;对影响矿物风化的各种因素及其在风化过程中所起的作用,以及长石微生物风化作用的机理和过程进行分析;指出目前硅酸盐矿物风化研究中存在的问题,并对未来的发展方向提出建议,指出对微生物-矿物复合体微环境物理化学性质的深入研究可能成为揭示微生物-矿物相互作用机理的一个突破口。